1.3.3函数的最值 课件
三、例题选讲
例1:求函数y=x4-2x2+5在区间[-2,2]上的最大 值与最小值.
y 4 x 3 4 x. 解:
令 y 0 ,解得x=-1,0,1. 当x变化时, y, y 的变化情况如下表: x -2 (-2,-1) -1 (-1,0) 0 (0,1) 1 (1,2) 2 y’ 0 + 0 - 0 + y 13 ↘ 4 ↗ 5 ↘ 4 ↗ 13 从上表可知,最大值是13,最小值是4.
当x变化时,y′ 、 y的变化情况如下表: x y′ y -4 (-4,-3) + 20 -3 (-3,1) 1 (1,4) 4 0 0 + 0 76 27 -5
比较以上各函数值, 可知函数在[-4 , 4 ]上的最大值为 f (4) =76, 最小值为 f (1)=-5
练习:
求下列函数在指定区间内的最大值和最小值:
2 3
问题在于如果在没有给出函数图象的情况下,怎 样才能判断出f(x3)是最小值,而f(b)是最大值呢?
导数的应用-----求函数最值. 求f(x)在闭区间[a,b]上的最值的步骤
(1)求f(x)在区间(a,b)内极值(极大值或极小值)
(2)将y=f(x)的各极值与f(a)、f(b)(端点处)比较,其 中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.
例2、函数 y = x³ 3 x² + -9x在 [-4 , 4 ]上的最大值 为 ,最小值为 .
分析: (1) 由 f ´(x)=3x² +6x-9=0, 得x1=-3,x2=1
函数值为f (-3)=27, f (1)=-5
(2) 区间[-4 , 4 ]端点处的函数值为 f (-4) =20 , f (4) =76
(1) f ( x) 2 x 6 x 18x 7 , x 2 , 4
3 2
最大值 f (-1)=3,最小值 f (3)= -61
五、小结
1.求在[a,b]上连续,(a,b)上可导的函数f(x)在[a,b]上的 最值的步骤: (1)求f(x)在(a,b)内的极值; (2)将f(x)的各极值与f(a)、f(b)比较,其中最大的一个 是最大值,最小的一个是最小值. 2.求函数的最值时,应注意以下几点: (1)要正确区分极值与最值这两个概念. (2)在[a,b]上连续,(a,b)上可导的函数f(x)在(a,b)内未 必有最大值与最小值. (3)一旦给出的函数在(a,b)上有个别不可导点的话,不 要忘记在步骤(2)中,要把这些点的函数值与各极值 和f(a)、f(b)放在一起比较.
一、复习与引入
1.当函数f(x)在x0处连续时,判别f(x0)是极大(小)值的方 法是: ①如果在x0附近的左侧 f ( x) 0 右侧 f ( x) 0 ,那么,f(x0) 是极大值; ②如果在x0附近的左侧 f ( x ) 0 右侧 f ( x) 0 ,那么,f(x0) 是极小值. 2.导数为零的点是该点为极值点的必要条件,而不是充 分条件.极值只能在函数不可导的点或导数为零的点 取到. 3.在某些问题中,往往关心的是函数在一个定义区间上, 哪个值最大,哪个值最小,而不是极值.
求函数的最值时,应注意以下几点:
(1)函数的极值是在局部范围内讨论问题,是一个局部概念, 而函数的最值是对整个定义域而言,是在整体范围内讨论 问题,是一个整体性的概念. (2)闭区间[a,b]上的连续函数一定有最值.开区间(a,b)内的 可导函数不一定有最值,但若有唯一的极值,则此极值必是 函数的最值. (3)函数在其定义域上的最大值与最小值至多各有一个, 而 函数的极值则可能不止一个,也可能没有极值,并且极大值 (极小值)不一定就是最大值(最小值).
二、新课——函数的最值
y
ห้องสมุดไป่ตู้
观察右边一 个定义在区间 [a,b]上的函数 a x1 o X X b x y=f(x)的图象. f(x2) f(x1)、f(x3) 发现图中____________是极小值,_________是极 f(b) 大值,在区间上的函数的最大值是______,最小值 f(x3) 是_______。
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2014-2015学年高中数学(人教版选修2-2)配套课件第一章 1.3 1.3.3 函数的最大(小)值与导数
栏 目 链 接
(2)若 a<0,f′(x),f(x)随 x 的变化情况见下表:
x f′(x) f (x )
(-,2) + ↗
栏 目 链 接
∴当 x=0 时,f(x)取得最小值 f(0)=b=-29.
又 f(2)=-16a-29, f(-1)=-7a-29<f(2), ∴当 x=2 时, f(x)取得最大值, 即-16a-29=3,∴a=-2.
栏 目 链 接
π π 可知[f(x)]max= ,[f(x)]min=- . 2 2
题型2
由函数的最值确定参数
例2 若f(x)=ax3-6ax2+b,x∈[-1,2]的最大值为3, 最小值是-29,求a,b的值.
栏 目 链 接
解析:f′(x)=3ax2-12ax=3a(x2-4x). 令 f′(x)=0,得 x=0 或 x=4. ∵x∈[-1,2],∴x=0. 由题意知 a≠0.
a=2, a=-2, 综上所述, 或 b=3 b=-29.
栏 目 链 接
点评:解决此类问题的关键在于确定函数最大值、最小值 对应的自变量的值(即最值点),然后列方程或不等式解得参数 的值或范围,若所含参数对单调性有影响时常需分类讨论.
跟 踪 训 练
3 2 2. 如果函数 f(x)=x - x +a 在[-1,1]上的最大值是 2, 2
28 4 ,最小值为- . 3 3
点评:(1)求 f(x)在区间[a,b]上的最大值与最小值的步 骤如下: ①求函数 y=f(x)在区间(a,b)内的极值; ②计算出 f(a),f(b)的值; ③比较 f(a),f(b)与各极值的大小,其中最大的一个是最 大值,最小的一个是最小值. (2)用导数方法求函数最值(包括值域)的方法: ①对比极值点及端点值; ②利用单调性.
(2)若 a<0,f′(x),f(x)随 x 的变化情况见下表:
x f′(x) f (x )
(-,2) + ↗
栏 目 链 接
∴当 x=0 时,f(x)取得最小值 f(0)=b=-29.
又 f(2)=-16a-29, f(-1)=-7a-29<f(2), ∴当 x=2 时, f(x)取得最大值, 即-16a-29=3,∴a=-2.
栏 目 链 接
π π 可知[f(x)]max= ,[f(x)]min=- . 2 2
题型2
由函数的最值确定参数
例2 若f(x)=ax3-6ax2+b,x∈[-1,2]的最大值为3, 最小值是-29,求a,b的值.
栏 目 链 接
解析:f′(x)=3ax2-12ax=3a(x2-4x). 令 f′(x)=0,得 x=0 或 x=4. ∵x∈[-1,2],∴x=0. 由题意知 a≠0.
a=2, a=-2, 综上所述, 或 b=3 b=-29.
栏 目 链 接
点评:解决此类问题的关键在于确定函数最大值、最小值 对应的自变量的值(即最值点),然后列方程或不等式解得参数 的值或范围,若所含参数对单调性有影响时常需分类讨论.
跟 踪 训 练
3 2 2. 如果函数 f(x)=x - x +a 在[-1,1]上的最大值是 2, 2
28 4 ,最小值为- . 3 3
点评:(1)求 f(x)在区间[a,b]上的最大值与最小值的步 骤如下: ①求函数 y=f(x)在区间(a,b)内的极值; ②计算出 f(a),f(b)的值; ③比较 f(a),f(b)与各极值的大小,其中最大的一个是最 大值,最小的一个是最小值. (2)用导数方法求函数最值(包括值域)的方法: ①对比极值点及端点值; ②利用单调性.
1.3.3 函数的最值与导数(2)
课堂练习:
1 .已知 f(x) = 2x3 - 6x2 + m(m 是常数 ) 在 [ - 2,2] 上有最 大值3,那么此函数在[-2,2]上的最小值为( A ) A.-37 B.-29 C.-5 D.-11 [解析] f′(x)=6x2-12x=6(x2-2x)=6x(x-2). 令f′(x)=0,解得x=0或x=2 ∵f(0)=m,f(2)=-8+m,f(-2)=-40+m. ∴f(0)>f(2)>f(-2) ∴m=3,最小值为f(-2)=-37,故应选A.
分析:由题目可获取以下主要信息: ①函数f(x)=x2(x-a)中含有参数a; ②在a确定的情况下,求切线方程; ③在a不确定的情况下求函数在区间[0,2]上的最大值. 解答本题可先对函数求导,然后根据 a 的不同取值范围, 讨论确定f(x)在[0,2]上的最大值.
解:(1) f ′(x)=3x2-2ax. 因为f′(1)=3-2a=3, 所以a=0.又当a=0时,f(1)=1,f ′(1)=3, 所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为 3x-y-2=0.
,
2.函数y x 2 cos x在0, 上取最大值时, 2 x的值为(B ) A.0 B.
6
C.
3
D.
2
π π 3>2> ,∴当 x= 时取最大值,故应选 B. 2 6
ππ π π π π π 时,y= + 3 3>2> π π ∵ +π 3>2> ,x ∴ 当时取最大值,故应选 x= 时取最大值,故应选 ∵ + , ∴ 当 = B. 6 6 2 6 ∵ + 3>2> , ∴ 当 x = 时取最大值,故应选 B. 66 22 66
1.3.3二次函数求最值(动轴定区间、动区间定轴)ppt课件
(t<0)
(0≤t ≤1) (t>1)
34
例2 求 f(x) =x2-ax+a在区间[-1,1]上的最值。
分析
解:f(x)=(x- a )2+a- a2 ,对称轴为x= a
2
4
2
(1)若 a 1,即a≤-2时,
2
f(x)min=f(-1)=1+2a,f(x)max=f(1)=1;
(2)若-1< a 2
y
y
-3 o 1 a 5 x -3 o 1
5a x
(2)当1 a < 5时
fmin=f(1)=-4 fmax=f(-3)=12
(3)当a 5时
fmin=f(1)=-4 fmax=f(a)= a2-2a-3 33
例题讲解:
例1 设函数 f(x) =x2-2x-3.3在区间[t,t+1]上的最小值 为g(t),求g(t)的解析式。
y
y
y
O -1 1 x
O
O
-1 1
x
-1 1
当a<-2时 当-2≤a<2时
f(x)min=f(1)=4+a
fmin
f
a 2
3
a2 4
当a≥2时
f(x)min=f(-1)=4-a
x
22
例2:若x∈ x 1 x 1,求函数
y =x2+ax+3的最小值:
y
y
y
O -1 1 x
O -1 1 x
(3)若x∈[ 1
,
5
6
],求函数f(x)的最值;
22
4
解:画出函数在定义域内的图像如图
【精品课件】1.3.3函数的最大(小)值与导数
(3)函数在其定义域上的最大值与最小值至多各 有一个,而函数的极值则可能不止一个,也可能没有 极值,并且极大值(极小值)不一定就是最大值(最小 值),但除端点外在区间内部的最大值(或最小值),则 一定是极大值(或极小值). (4)如果函数不在闭区间[a,b]上可导,则在确定函 数的最值时,不仅比较该函数各导数为零的点与端 点处的值,还要比较函数在定义域内各不可导的点 处的值.
3
4 小值为 3
.
练习
P31 (1)----(4)
小结
] 1. 求 f ( x )在 [a, b 上的最大值与最小值的步骤 :
①求函数 f ( x )在 (a , b) 内的极值;
) f (a )、f (b)的值; ②求函数 f ( x 在区间端点
③将函数 f ( x )在各极值与 f (a )、f (b) 比较,其中最大的一
1.3.3 函数的最大(小)值与导数
复习引入
1.当函数f(x)在x0处连续时,判别f(x0)是极大(小)值的 方法是: ①如果在x0附近的左侧 f/(x)>0 ,右侧f/(x)<0 ,那 么,f(x0)是极大值; ②如果在x0附近的左侧 f/(x)<0, 右侧f/(x)>0 ,那 么,f(x0) 是极小值. 2.导数为零的点是该点为极值点的必要条件,而不是充 分条件.极值只能在函数的导数为零且在其附近左右 两侧的导数异号时取到. 3.在某些问题中,往往关心的是函数在一个定义区间上, 哪个值最大,哪个值最小,而不是极值.
个是最大值,最小的一个是最小值. 2.求函数最值的一般方法: ①.是利用函数性质 ②.是利用不等式 ③.是利用导数
作业
P31
6
y y=f(x) o y y=f(x)
人教版高一数学必修一函数的基本性质最大(小)值课件PPT
●你是否曾遇到过这种情形,离下课还有一点时间时,你对学生 说:“如果你们保持安静,我就不会再布置更多的任务了。”学生 会有哪些反应? 你是否曾发现自己预先安排的内容已经讲完了,却还没到下课时 间,于是决定给学生布置课堂任务来填补这段空白,此时学生有哪 些反应?
以上这些问题,我们或多或少都曾经历过。我们也都知道,如果 在课堂上学生没有事情可做的话,他们就会自己找事。而且往往 学生自己找来的事都不会是什么好事。
x∈[1,+∞).
(Ⅰ)当a= (Ⅱ)若对任意x∈[1,+∞),f (x)>0恒成立, 试求实数a的取值范围.
课堂小结
1. 最值的概念;
课堂小结
1. 最值的概念; 2. 应用图象和单调性求最值的一般步骤.
课后作业
1. 阅读教材P.30 -P.32; 2.《习案》:作业10
思考题:
1.已知函数f (x)=x2-2x-3,若x∈ [t, t +2]时,求函数f(x)的最值.
你是否曾注意到,有些学生能够立刻着手行动,并且完成的速度也 很快
你是否曾注意到,有些学生再怎样努力,也无法在规定时间内完成 任务。
你是否曾注意到,学生做练习的时候,往往也是最容易出现课堂 纪律问题的时候。比如,有些学生会在完成自己的任务之后,询问 接下来要做什么,有些学生没有专心完成课堂任务,而是做些违纪 动作,还有些学生不停地抱怨自己不明白要做什么?
讲授新课
函数最大值概念:
一般地,设函数y=f (x)的定义域为I. 如果存在实数M,满足: (1)对于任意x∈I,都有f (x)≤M. (2)存在x0∈I,使得f (x0)=M.
讲授新课
函数最大值概念:
一般地,设函数y=f (x)的定义域为I. 如果存在实数M,满足: (1)对于任意x∈I,都有f (x)≤M. (2)存在x0∈I,使得f (x0)=M. 那么,称M是函数y=f (x)的最大值.
以上这些问题,我们或多或少都曾经历过。我们也都知道,如果 在课堂上学生没有事情可做的话,他们就会自己找事。而且往往 学生自己找来的事都不会是什么好事。
x∈[1,+∞).
(Ⅰ)当a= (Ⅱ)若对任意x∈[1,+∞),f (x)>0恒成立, 试求实数a的取值范围.
课堂小结
1. 最值的概念;
课堂小结
1. 最值的概念; 2. 应用图象和单调性求最值的一般步骤.
课后作业
1. 阅读教材P.30 -P.32; 2.《习案》:作业10
思考题:
1.已知函数f (x)=x2-2x-3,若x∈ [t, t +2]时,求函数f(x)的最值.
你是否曾注意到,有些学生能够立刻着手行动,并且完成的速度也 很快
你是否曾注意到,有些学生再怎样努力,也无法在规定时间内完成 任务。
你是否曾注意到,学生做练习的时候,往往也是最容易出现课堂 纪律问题的时候。比如,有些学生会在完成自己的任务之后,询问 接下来要做什么,有些学生没有专心完成课堂任务,而是做些违纪 动作,还有些学生不停地抱怨自己不明白要做什么?
讲授新课
函数最大值概念:
一般地,设函数y=f (x)的定义域为I. 如果存在实数M,满足: (1)对于任意x∈I,都有f (x)≤M. (2)存在x0∈I,使得f (x0)=M.
讲授新课
函数最大值概念:
一般地,设函数y=f (x)的定义域为I. 如果存在实数M,满足: (1)对于任意x∈I,都有f (x)≤M. (2)存在x0∈I,使得f (x0)=M. 那么,称M是函数y=f (x)的最大值.
高中数学第一章三角函数1.3三角函数的图象和性质1.3.3函数y=Asin(ωx+φ)的图象课件苏教
第二十三页,共42页。
中的第三点和第五点),有
π3ω+φ=π,
ω=2.
56πω+φ=2π,解得φ=π3.
∴y=3sin(2x+π3).
法三:(图象变换法)
由 T=π,点(-π6,0),A=3 可知图象由 y=3sin 2x 向左
平移π6个单位长度而得,所以有 y=3sin 2(x+π6),
即 y=3sin(2x+π3),且 ω=2,φ=π3.
2
第八页,共42页。
2.(2014·高考江苏卷)已知函数 y=cos x 与 y=sin(2x+ φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为π3的交点,则 φ 的
π 值是____6____. 解析:利用函数 y=cos x 与 y=sin(2x+φ)(0≤φ<π)的交点横 坐标,列方程求解.
由题意,得 sin2×π3+φ=cos π3,因为 0≤φ<π,所以 φ=π6.
2.已知函数 y=Asin(ωx+φ),ω>0,且|φ|<π2的图象的一段 如图所示,求此函数的解析式.
第二十七页,共42页。
解:由图易知 A= 2,T2=|10-2|=8,所以 T=16. 又因为 T=|2ωπ|,ω>0,所以 ω=π8. 因为点(2, 2)在图象上,所以 y= 2sin(π8×2+φ)= 2, 所以 sin(π4+φ)=1,所以π4+φ=2kπ+π2(k∈Z), 又|φ|<π2,所以 φ=π4,所以 y= 2sin(π8x+π4).
第十五页,共42页。
法二:①把 y=sin x 的图象上所有点的横坐标伸长到原来 的 2 倍(纵坐标不变),得到 y=sin12x 的图象; ②把 y=sin12x 图象上所有的点向右平移π2个单位长度,得到 y=sin12(x-π2)=sin(12x-π4)的图象; ③把 y=sin(12x-π4)的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的 3 倍(横坐标不变),就得到 y=3sin(12x-π4)的图象.
中的第三点和第五点),有
π3ω+φ=π,
ω=2.
56πω+φ=2π,解得φ=π3.
∴y=3sin(2x+π3).
法三:(图象变换法)
由 T=π,点(-π6,0),A=3 可知图象由 y=3sin 2x 向左
平移π6个单位长度而得,所以有 y=3sin 2(x+π6),
即 y=3sin(2x+π3),且 ω=2,φ=π3.
2
第八页,共42页。
2.(2014·高考江苏卷)已知函数 y=cos x 与 y=sin(2x+ φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为π3的交点,则 φ 的
π 值是____6____. 解析:利用函数 y=cos x 与 y=sin(2x+φ)(0≤φ<π)的交点横 坐标,列方程求解.
由题意,得 sin2×π3+φ=cos π3,因为 0≤φ<π,所以 φ=π6.
2.已知函数 y=Asin(ωx+φ),ω>0,且|φ|<π2的图象的一段 如图所示,求此函数的解析式.
第二十七页,共42页。
解:由图易知 A= 2,T2=|10-2|=8,所以 T=16. 又因为 T=|2ωπ|,ω>0,所以 ω=π8. 因为点(2, 2)在图象上,所以 y= 2sin(π8×2+φ)= 2, 所以 sin(π4+φ)=1,所以π4+φ=2kπ+π2(k∈Z), 又|φ|<π2,所以 φ=π4,所以 y= 2sin(π8x+π4).
第十五页,共42页。
法二:①把 y=sin x 的图象上所有点的横坐标伸长到原来 的 2 倍(纵坐标不变),得到 y=sin12x 的图象; ②把 y=sin12x 图象上所有的点向右平移π2个单位长度,得到 y=sin12(x-π2)=sin(12x-π4)的图象; ③把 y=sin(12x-π4)的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的 3 倍(横坐标不变),就得到 y=3sin(12x-π4)的图象.
重大社2024《高等数学》教学课件第三章 1、2、3节
令f′(x)=0,得驻点x1=1,x2=3
x
( ,1)
1
(1,3)
3
(3, )
f x
+
0
-
0
+
f x
↗
4
↘
0
↗
知,f(1)=4为函数f(x)的极大值。
f(3)=0为f(x)的极小值。
第二节 函数的极值
解法2
因为该函数的定义域为(-∞,+∞),
f′(x)=3x2-12x+9=3(x-1)(x-3)
(4)列表讨论:
x
(, 0)
(0, )
f x
0
-0+ຫໍສະໝຸດ f x↘-5
↗
所以,当
x 0时, y极小值 = 5
例2 求
1 3
f ( x) x 4 x 4 的极值.
3
解(1)函数的定义域为 ,
(2)求导数 f ( x) x 4
2
(3)令 f ( x) 0,得驻点 x1 2, x2 2 (将定义域分成三个区间)
y 2x 3
y 2 0
引入2
导数与单调性的关系
1
y x 1
2
1
y 0
2
3.1
函数单调性的判别法
3.1.1单调性的判定定理
定
设函数 f ( x) 在 (a, b) 内可导,
理 (1)如果在 (a, b) 内, f ( x) 0 则函数 f ( x)在 (a, b)内单调增加,
于是,当
即,当
x0
x0
时,有
时,有
f ( x) f (0) 0
sin x x
x
( ,1)
1
(1,3)
3
(3, )
f x
+
0
-
0
+
f x
↗
4
↘
0
↗
知,f(1)=4为函数f(x)的极大值。
f(3)=0为f(x)的极小值。
第二节 函数的极值
解法2
因为该函数的定义域为(-∞,+∞),
f′(x)=3x2-12x+9=3(x-1)(x-3)
(4)列表讨论:
x
(, 0)
(0, )
f x
0
-0+ຫໍສະໝຸດ f x↘-5
↗
所以,当
x 0时, y极小值 = 5
例2 求
1 3
f ( x) x 4 x 4 的极值.
3
解(1)函数的定义域为 ,
(2)求导数 f ( x) x 4
2
(3)令 f ( x) 0,得驻点 x1 2, x2 2 (将定义域分成三个区间)
y 2x 3
y 2 0
引入2
导数与单调性的关系
1
y x 1
2
1
y 0
2
3.1
函数单调性的判别法
3.1.1单调性的判定定理
定
设函数 f ( x) 在 (a, b) 内可导,
理 (1)如果在 (a, b) 内, f ( x) 0 则函数 f ( x)在 (a, b)内单调增加,
于是,当
即,当
x0
x0
时,有
时,有
f ( x) f (0) 0
sin x x
【数学】1.3.3《函数的最值》
当x变化时,y′ 、 y的变化情况如下表: x y′ y -4 (-4,-3) + 20 -3 (-3,1) 1 (1,4) 4 0 0 + 0 76 27 -5
比较以上各函数值, 可知函数在[-4 , 4 ]上的最大值为 f (4) =76, 最小值为 f (1)=-5
练习:
求下列函在于如果在没有给出函数图象的情况下,怎 样才能判断出f(x3)是最小值,而f(b)是最大值呢?
导数的应用-----求函数最值. 求f(x)在闭区间[a,b]上的最值的步骤
(1)求f(x)在区间(a,b)内极值(极大值或极小值)
(2)将y=f(x)的各极值与f(a)、f(b)(端点处)比较,其 中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.
(1) f ( x) 2 x 6 x 18x 7 , x 2 , 4
3 2
最大值 f (-1)=3,最小值 f (3)= -61
二、新课——函数的最值
y
观察右边一 个定义在区间 [a,b]上的函数 a x1 o X X b x y=f(x)的图象. f(x2) f(x1)、f(x3) 发现图中____________是极小值,_________是极 f(b) 大值,在区间上的函数的最大值是______,最小值 f(x3) 是_______。
例2、函数 y = x³ 3 x² + -9x在 [-4 , 4 ]上的最大值 为 ,最小值为 .
分析: (1) 由 f ´(x)=3x² +6x-9=0, 得x1=-3,x2=1
函数值为f (-3)=27, f (1)=-5
(2) 区间[-4 , 4 ]端点处的函数值为 f (-4) =20 , f (4) =76
【人教A版】数学《优化方案》选修2-2课件第1章1.3.3
x f′(x)
f(x)
(-1,0)
0
(0,2)
+
0
-
↗ 最大值3 ↘
∴当x=0时,f(x)取最大值,∴b=3. 又f(2)=8a-24a+3=-16a+3, f(-1)=-7a+3>f(2), ∴当x=2时,f(x)取最小值,-16a+3=-29, ∴a=2, ∴a=2,b=3.
【思维总结】 本题属于逆向探究题型.解这 类问题的基本方法是待定系数法.从逆向思维 出发,实现由已知向未知的转化,最终落脚在 比较极值与端点值大小上,从而解决问题.
【解】 ∵f(x)=x3-12x2-2x+5, ∴f′(x)=3x2-x-2. 令 f′(x)=0,即 3x2-x-2=0,
∴x=1,或 x=-23. 列表:
x -1
(-1,-23) -23
(-23,1)
1
(1,2) 2
f′(x)
f(x)
11
2
+
↗
0
157 27
-
↘
0
7 2
+
↗
7
∴当 x=-23时,f(x)取得极大值 f-23=52227;
值,在熟练掌握求解步骤的基础上,还须注
意以下几点: (1)对函数进行准确求导; (2)研究函数的单调性,正确确定极值和端点 函数值; (3)比较极值与端点函数值大小时,有时需要 利用作差或作商,甚至要分类讨论.
变式训练1 求下列各函数的最值. (1)f(x)=-x4+2x2+3,x∈[-3,2]; (2)f(x)=e-x-ex,x∈[0,a],a为正常数. 解:(1)f′(x)=-4x3+4x, 令f′(x)=-4x(x+1)(x-1)=0, 得x=-1或x=0或x=1. 当x变化时,f′(x)及f(x)的变化情况如下表:
高中数学(新课标)选修2课件1.3.3函数的最大(小)值与导数
当12<a<2e时,令 g′(x)=0,得 x=ln(2a)∈(0,1), 所以函数 g(x)在区间[0,ln(2a)]上单调递减,在区间(ln(2a),1] 上单调递增.
于是,g(x)在[0,1]上的最小值是 g(ln(2a))=2a- 2aln(2a)-b. 综上所述,当 a≤12时,g(x)在[0,1]上的最小值是 g(0)=1-b; 当12<a<2e时,g(x)在[0,1]上的最小值是 g(ln(2a))=2a-2aln(2a) -b; 当 a≥2e时,g(x)在[0,1]上的最小值是 g(1)=e-2a-b.
当 x 变化时,f′(x)与 f(x)的变化情况如下表:
x (-∞,- 2) - 2 (- 2, 2) 2 ( 2,+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
极大值
极小值
因为 f(-1)=10,f(3)=18,f( 2)=-8 2,
所以当 x= 2时,f(x)取得最小值-8 2;
当 x=3 时,f(x)取得最大值 18.
对 f(x)求导,得 f′(x)=4ax3ln x+ax4×1x+4bx3= x3(4aln x+a+4b). 由题意知 f′(1)=0, 得 a+4b=0,解得 a=12. 因为 f′(x)=48x3ln x(x>0), 令 f′(x)=0,解得 x=1. 当 0<x<1 时,f′(x)<0,此时 f(x)为减函数; 当 x>1 时,f′(x)>0,此时 f(x)为增函数. 所以 f(x)在 x=1 处取得极小值 f(1)=-3-c, 并且此极小值也是最小值.
状元随笔 (1)函数的最值是一个整体性的概念.函数极值是
在局部上对函数值的比较,具有相对性;而函数的最值则是表示函 数在整个定义域上的情况,是对整个区间上的函数值的比较.
于是,g(x)在[0,1]上的最小值是 g(ln(2a))=2a- 2aln(2a)-b. 综上所述,当 a≤12时,g(x)在[0,1]上的最小值是 g(0)=1-b; 当12<a<2e时,g(x)在[0,1]上的最小值是 g(ln(2a))=2a-2aln(2a) -b; 当 a≥2e时,g(x)在[0,1]上的最小值是 g(1)=e-2a-b.
当 x 变化时,f′(x)与 f(x)的变化情况如下表:
x (-∞,- 2) - 2 (- 2, 2) 2 ( 2,+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
极大值
极小值
因为 f(-1)=10,f(3)=18,f( 2)=-8 2,
所以当 x= 2时,f(x)取得最小值-8 2;
当 x=3 时,f(x)取得最大值 18.
对 f(x)求导,得 f′(x)=4ax3ln x+ax4×1x+4bx3= x3(4aln x+a+4b). 由题意知 f′(1)=0, 得 a+4b=0,解得 a=12. 因为 f′(x)=48x3ln x(x>0), 令 f′(x)=0,解得 x=1. 当 0<x<1 时,f′(x)<0,此时 f(x)为减函数; 当 x>1 时,f′(x)>0,此时 f(x)为增函数. 所以 f(x)在 x=1 处取得极小值 f(1)=-3-c, 并且此极小值也是最小值.
状元随笔 (1)函数的最值是一个整体性的概念.函数极值是
在局部上对函数值的比较,具有相对性;而函数的最值则是表示函 数在整个定义域上的情况,是对整个区间上的函数值的比较.
